水压计ILPS28QSW开发(1)----轮询获取水压计数据

概述

本文将介绍如何使用 ILPS28QSW 传感器来读取数据。主要步骤包括初始化传感器接口、验证设备ID、配置传感器的数据输出率和滤波器，以及通过轮询方式持续读取气压数据和温度数据。读取到的数据会被转换为适当的单位并通过串行通信输出。

需要样片的可以加群申请：615061293 。

视频教学

[https://www.bilibili.com/video/BV1bM4m127dq/]

样品申请

[https://www.wjx.top/vm/OhcKxJk.aspx#]

源码下载

[https://download.csdn.net/download/qq_24312945/89540882]

产品特性

ILPS28QSW是一款超紧凑的压阻式绝对压力传感器，功能类似于数字输出气压计，支持用户可选的4060 hPa全量程。该设备包含一个传感元件和一个IC接口，通过I²C或MIPI I3CSM接口从传感元件到应用进行通信。ILPS28QSW在功耗方面表现出色，比其前代产品具有更低的压力噪声。它内置模拟枢纽传感功能，能够连接模拟输入并将其转换为数字信号进行嵌入处理。此外，嵌入的Qvar（电荷变化检测）通道可用于水泄漏检测、轻拍、双击、长按和左右滑动等应用。

硬件准备

首先需要准备一个开发板，这里我准备的是自己绘制的开发板，需要的可以进行申请。

主控为STM32H503CB，水压计为ILPS28QSW

通信模式

对于ILPS28QSW，可以使用IIC进行通讯。 最小系统图如下所示。

本文使用的板子原理图如下所示。

速率

该模块支持的I2C速度最快位快速模式+(1M)

生成STM32CUBEMX

用STM32CUBEMX生成例程，这里使用MCU为STM32H503CB。 配置时钟树，配置时钟为250M。

串口配置

查看原理图，PA9和PA10设置为开发板的串口。

配置串口，速率为2000000。

IIC配置

配置IIC速度为1M。

串口重定向

打开魔术棒，勾选MicroLIB

在main.c中，添加头文件，若不添加会出现 identifier "FILE" is undefined报错。

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "stdio.h"
/* USER CODE END Includes */

函数声明和串口重定向：

/* USER CODE BEGIN PFP */
int fputc(int ch, FILE *f){
    HAL_UART_Transmit(&huart1 , (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
    return ch;
}
/* USER CODE END PFP */

参考驱动程序

[https://github.com/STMicroelectronics/ilps28qsw-pid]

获取ID

可以向WHO_AM_I (0Fh)获取固定值，判断是否为0xB4

ilps28qsw_id_get为获取函数。

对应的获取ID驱动程序,如下所示。

/* Check device ID */
  ilps28qsw_id_get(&dev_ctx, &id);
    printf("ILPS28QSW_ID=0x%x,id.whoami=0x%xn",ILPS28QSW_ID,id.whoami);    
  if (id.whoami != ILPS28QSW_ID)
    while(1);

复位操作

ilps28qsw_init_set为重置函数。

对应的驱动程序,如下所示。

/* Restore default configuration */
  ilps28qsw_init_set(&dev_ctx, ILPS28QSW_RESET);
  do {
    ilps28qsw_status_get(&dev_ctx, &status);
  } while (status.sw_reset);

关闭QVAR

通过禁用（AH）/ Qvar功能来节省压力传感器的电力消耗。

这种做法可以确保在不需要AH/Qvar功能时，设备能够以更低的能耗进行工作，延长电池寿命或降低总体能耗。

/* Disable AH/QVAR to save power consumption */
  ilps28qsw_ah_qvar_disable(&dev_ctx);

BDU设置

在很多传感器中，数据通常被存储在输出寄存器中，这些寄存器分为两部分：MSB和LSB。这两部分共同表示一个完整的数据值。例如，在一个加速度计中，MSB和LSB可能共同表示一个加速度的测量值。
连续更新模式（BDU = ‘0’）：在默认模式下，输出寄存器的值会持续不断地被更新。这意味着在你读取MSB和LSB的时候，寄存器中的数据可能会因为新的测量数据而更新。这可能导致一个问题：当你读取MSB时，如果寄存器更新了，接下来读取的LSB可能就是新的测量值的一部分，而不是与MSB相对应的值。这样，你得到的就是一个“拼凑”的数据，它可能无法准确代表任何实际的测量时刻。
块数据更新（BDU）模式（BDU = ‘1’）：当激活BDU功能时，输出寄存器中的内容不会在读取MSB和LSB之间更新。这就意味着一旦开始读取数据（无论是先读MSB还是LSB），寄存器中的那一组数据就被“锁定”，直到两部分都被读取完毕。这样可以确保你读取的MSB和LSB是同一测量时刻的数据，避免了读取到代表不同采样时刻的数据。
简而言之，BDU位的作用是确保在读取数据时，输出寄存器的内容保持稳定，从而避免读取到拼凑或错误的数据。这对于需要高精度和稳定性的应用尤为重要。
可以向CTRL_REG2 (11h)的BDU寄存器写入1进行开启。

对应的驱动程序,如下所示。

/* Set bdu and if_inc recommended for driver usage */
  ilps28qsw_init_set(&dev_ctx, ILPS28QSW_DRV_RDY);

设置总线接口

/* Select bus interface */
  bus_mode.filter = ILPS28QSW_AUTO;
  ilps28qsw_bus_mode_set(&dev_ctx, &bus_mode);

设置速率

设置速率和量程可以通过CTRL_REG1 (10h)和CTRL_REG2 (11h)进行设置。

/* Set Output Data Rate */
  md.odr = ILPS28QSW_4Hz;
  md.avg = ILPS28QSW_16_AVG;
  md.lpf = ILPS28QSW_LPF_ODR_DIV_4;
  md.fs = ILPS28QSW_1260hPa;
  ilps28qsw_mode_set(&dev_ctx, &md);

轮询读取数据

对于压强和温度数据是否准备好，可以查看STATUS (27h)的T_DA和P_DA位，判断是否有新数据到达。

对于压强数据，主要在PRESS_OUT_XL (28h)-PRESS_OUT_H (2Ah)。

对于温度数据，数据在TEMP_OUT_L (2Bh)-TEMP_OUT_H (2Ch)。

/* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* Read output only if new values are available */
    ilps28qsw_all_sources_get(&dev_ctx, &all_sources);
    if ( all_sources.drdy_pres | all_sources.drdy_temp ) {
      ilps28qsw_data_get(&dev_ctx, &md, &data);

      printf("pressure [hPa]:%6.2f temperature [degC]:%6.2frn",
              data.pressure.hpa, data.heat.deg_c);

    }        


    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */

演示

正常气压为950hPa到1050hPa之间。

审核编辑 黄宇